论文摘要
纳米银（AgNPs）与传统的银颗粒相比具有独特的理化性质和抗菌特性,因此被广泛应用于食品包装、个人护理品和其他消费品中。然而,AgNPs的广泛使用增加其释放到环境中的风险,环境中AgNPs颗粒通过大气沉降、污水灌溉、垃圾填埋等方式最终汇集于土壤。土壤微生物在维持土壤功能方面发挥着重要作用,因此有必要研究AgNPs对土壤生态系统的影响。目前,AgNPs的环境毒性已经引起了许多研究者的关注。本文研究了不同剂量AgNPs （3.125、6.25、12.5 mg/L）对土壤反硝化模式菌株-施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri）的毒性。通过扫描电镜-能谱（SEM-EDS）观察AgNPs对P. stutzeri形态影响,发现AgNP能吸附在菌体表面,使细菌形态改变并出现明显孔洞,导致细胞内含物泄露,影响细菌生长。利用酶标仪测定P. stutzeri乳酸脱氢酶（LDH）的释放量,指示AgNPs对细胞膜的损伤程度,高剂量AgNPs使LDH的释放量比对照处理高30%左右。通过细胞破碎分离技术,测定P. stutzeri细胞壁（膜）和细胞质内的Ag含量,显示Ag更多分布在细胞质内,AgNPs能穿透细胞膜进入细胞内部。利用Zeta电位仪检测AgNPs对P. stutzeri细胞膜电位的影响,发现AgNPs能吸附在菌体表面,不同浓度AgNPs加入后使细胞膜电位降低10.0 mV左右,这可能由于AgNPs与户P. stutzeri相互作用,使得细胞膜表面发生界面电位的变化。进一步检测细胞内活性氧物质（ROS）的产生量发现,随着AgNPs剂量的増加,ROS的水平升高,活性氧的产生破坏了细胞膜的稳定性,使得菌体表面负电位向中性转移。外源添加NaNO3,研究不同剂量AgNPs暴露对P. stutzeri反硝化过程中NO3-、NO2-、N20含量的影响。结果表明:AgNPs使反硝化过程受到抑制,NO3-转化过程减弱,NO2-出现累积现象,N2O的产生量减少,且随着AgNPs剂量的増加抑制效果更显著。进一步检测P. stutzeri反硝化过程中关键的NAR、NIR酶活性,发现AgNPs使NAR、NIR酶活性降低,且对NAR酶的抑制程度强于NIR酶。荧光定量PCR检测AgNPs对P. stutzeri反硝化功能基因表达的影响,发现AgNPs抑制反硝化基因的表达,且对napA、niyS的影响大于cnorB和norZ。综上所述,AgNPs-方面直接与P.stutzeri作用,改变细胞膜电位,造成细胞膜损伤。另一方面促进活性氧的累积,对细胞造成氧化损伤,导致反硝化过程关键酶失活,反硝化功能基因表达受到抑制,进而使得NO3～-转化过程减弱,NO2～-出现累积现象,N2O产生量减少,反硝化过程受阻,且AgNPs对P.stutzeri的毒性大小表现出剂量效应。
论文目录
文章来源
类型: 国内会议
作者: 伍玲丽,张晓雪,刘小红,司友斌
关键词: 纳米银,施氏假单胞菌,反硝化,氧化损伤,基因表达
来源: 2019年中国土壤学会土壤环境专业委员会、土壤化学专业委员会联合学术研讨会 2019-07-21
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 生物学,环境科学与资源利用
单位: 安徽农业大学资源与环境学院
分类号: X172
页码: 160-161
总页数: 2
文件大小: 60k
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